화학 원소로서 지구상에서는 매우 드물기 때문에 인공적인 기원으로 가장 잘 알려져 있습니다. 가장 일반적인 용도는 핵연료 제조 또는 핵무기 회사입니다. 그것은 악티나이드 금속의 범주에 속하며 모든 동위원소는 방사성입니다. 속성, 원산지, 특성 등 플루토늄에 대한 자세한 정보는 여기에서 확인하실 수 있습니다.
플루토늄이란 무엇입니까?
이는 초우라늄 화학 원소이며, 이는 우라늄을 넘어선다는 의미입니다. 색상은 은회색이지만 공기에 노출되면 어둡고 산화되면 녹색 플루토늄이라고도 알려진 불투명한 노란색 층을 형성합니다. 일반적으로 6개의 동소체 상태와 4개의 산화 상태를 갖습니다. 또한 질소, 탄소, 규소 및 할로겐과 반응할 수도 있습니다.
플루토늄 기호
Pu 원자 번호는 94이고 원자 질량은 244입니다. 16개의 안정한 원자 변형, 즉 반응성 동위원소를 가지고 있습니다. 플루토늄-239는 핵분열성 특성으로 인해 화학적으로 더 큰 관심을 받지만 중성자를 포획하여 더 높은 동위원소를 생성할 수도 있습니다.
플루토늄의 특성
플루토늄은 과염소산과 요오드화수소산에 쉽게 용해됩니다. 알파 붕괴 중에 방출되는 에너지로 인해 많은 열을 방출할 수 있습니다. 실온에서는 주철과 유사한 단단하고 부서지기 쉬운 요소입니다. 플루토늄의 다른 특성은 다음과 같습니다.
- 전도도: 열과 전기의 좋은 전도체가 아닙니다.
- 용해도: 산에 용해되고 왕수와 반응합니다.
- 저항률: 실온에서는 높고 저온에서는 더욱 높습니다.
- 동소체: 비슷한 에너지 수준을 갖는 6개의 동소체가 있습니다.
- 밝기: 강력하게 빛난다.
- 구조: 단사정계.
플루토늄의 화학적, 물리적 특성
- 원자번호 : 94
- 기간: 7
- 블록: f
- 공유 반경: 187+-1
- 원자 반경: 159
- 평균 반경: 135
- 밀도: 19816kg/m3
- 융점: 912.5K
- 비열: 35.5J
- 탄성률: 96GPa
- 끓는점: 3505K
- 전기음성도: 1.28
- 소리의 속도: 293.15K에서 2.260m/s
- 증기압: 2926K에서 10.00Pa
- 전자 구성: [Rn] 5f 6 7s 2
- 기화 엔탈피: 333.5 kJ/mol
- 융합 엔탈피: 2.82 Kj/mol
- 열전도율: 6.74W
- 전단 계수: 43GPa
플루토늄의 유래
1934년 이탈리아 물리학자 엔리코 페르미(Enrico Fermi)와 로마 대학의 몇몇 과학자들은 헤스페륨(Hesperium)이라고 불리는 94번 원소를 발견했다고 발표했습니다. 크립톤, 바륨 및 기타 원소의 혼합물로 만들어졌지만 핵분열이 발견되지 않아 실험은 결론이 나지 않았습니다.
이후 1940년 12월 14일에 처음으로 플루토늄 238이 분리되었고 다음 해 Edwin McMillan, AC Wahl, Glenn T Seaborg 및 JW Kennedy 덕분에 화학적으로 인식되었습니다. 이 과학자들은 핵에 양성자 1개와 중성자 1개를 갖고 있는 수소 동위원소인 사이클로톤(Cycloton)이라는 입자 가속기에서 중수소로 우라늄 원소를 공격했습니다.
폭격의 결과로 넵투늄 238이라는 원소가 생성되었는데, 이 원소는 베타 방출에 의해 붕괴되고 수명은 이틀밖에 되지 않습니다. 그런 다음 Edwin McMillan은 94번 원소에 명왕성이라는 이름을 붙일 것을 제안했습니다. 왜냐하면 그 뒤에 오는 행성이 바로 명왕성이었기 때문입니다. 글렌 시보그(Glenn Seaborg)는 나중에 그것을 명왕성(Plutio)이라고 부르겠다고 제안했고, 그 후 플루토늄(Plutonium)이라고 불렀습니다.
플루토늄은 어디에 사용되나요?
가장 중요한 용도는 이 요소가 많은 양의 열을 방출하게 하는 열 에너지라는 두 가지 특성에 크게 좌우됩니다. 두 번째 측면은 우주선과 탐사선의 전력입니다. 이 요소의 일부 응용 프로그램은 다음과 같습니다.
산업
열을 발생시키는 이 주기율표 요소의 능력은 열전 발전기 응용 분야에 사용하기에 이상적입니다. 이 변압기에는 열을 전기로 변환하는 기능이 있습니다. 또한 원자폭탄이나 원자력 발전소 제조의 연료로도 사용됩니다. 여기에 사용되는 동위원소는 핵분열을 겪는 플루토늄 239입니다.
약
그것이 생성하는 에너지는 플루토늄을 사용하여 심장병으로 고통받는 사람들에게 필요한 인공 심박 조율기를 만드는 데 사용할 수 있습니다. 이 목적으로 가장 많이 사용되는 동위원소는 플루토늄-238입니다. 왜냐하면 이 동위원소는 인체 건강에 위험하지 않은 유형의 방사선을 방출하기 때문입니다.
결론적으로 플루토늄은 악티늄족에 속하는 화학원소로 색상은 은색이며 다양한 결정 구조를 가지고 있습니다. 또한 핵무기와 핵연료를 만드는데도 사용됩니다. 합성으로 제조되어 자연적으로는 희귀합니다. 또한 독성이 있고 방사성입니다. 섭취하거나 흡입하면 질병이나 사망을 초래할 수 있습니다.